实验室特种设备的安全管理.ppt

第5章 实验室特种设备 的安全管理 南京工业大学 5.1 概述 5.1.1 特种设备的定义和分类 根据特种设备安全监察条例，特种设备是指 涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（ 含气瓶，以下同）、压力管道、电梯、起重机械 、客运索道和大型游乐设施。 承压类特种设备是指承载一定压力的密闭设备或 管状设备，包括锅炉、压力容器、压力管道。 机电类特种设备是指必须由电力牵引或驱动的设 备，包括电梯、起重机械、客运索道和大型游乐 设施。 实验室主要用到：锅炉、压力容器和钢瓶 5.1.2 特种设备安全管理的要求和依据 2003年6月1日，国务院第373号令特种设备安 全监察条例及其监察规程和标准规范的颁布与 实施，明确了特种设备所包括的范围和监管原则 ，进一步完善了特种设备安全监督管理法律制度 ，对于加强特种设备安全监察工作，切实防范和 减少特种设备事故的发生，保障人民群众生命财 产安全和经济运行安全有着十分重要的意义。 1.特种设备安全监察条例（中华人民共和国国务院令 第373号） 2.特种设备质量监督与安全监察规定（国家质量技术 监督局令第13号） 3.特种设备作业人员监督管理办法（国家质量监督检 验检疫总局令第70号） 4.特种设备目录（国质检锅200431号） 5.小型和常压热水锅炉安全监察规定（国家质量技术 监督局令第11号） 6.热水锅炉安全技术监察规程（劳锅字19918号） 7.压力容器安全技术监察规程（质技监局锅发 1999154号） 8.气瓶安全监察规程（质技监局锅发2000250号） 9.气瓶安全监察规定（国家质量监督检验检疫总局令 第46号） 5.1.3 特种设备安全管理 （1）加强法规标准建设 近些年来，国家制定了一些规章、规范性文件和 标准，如特种设备质量监督和安全监察规定 、特种设备注册登记和使用管理规则和特 种设备作业人员培训考核管理规则及一些技术 标准等，这些法规和标准，已发挥和正在发挥其 应有的作用。 （2）加强特种设备的使用与运营管理 使用单位必须对特种设备的使用运营安全负责， 必须指定专人负责特种设备的安全管理工作，必 须制定安全管理制度。 （3）加强特种设备作业人员的培训考核 对人的不安全行为，应通过培训教育来纠正。对 特种设备的作业人员，包括安装、维保、操作等 人员，应经过专业的培训和考核，取得特种设 备作业人员资格证书后，方能从事相应的工作 。 （4）实行特种设备安全检验制度 国家对特种设备实行安全检验制度，其目的是从 第三方（既不是制造者，也不是使用者）的立场 ，公平、公正地进行检验，以确保其安全。 （5）加强特种设备的监察管理 鉴于特种设备安全的特殊性，国家政府部门对其 应加大监察管理力度。我国安全生产法已界 定了综合监管与专项监管的关系。 5.1.4 特种设备安全技术 特种设备的安全技术主要包括两个方面： （1）设计、制造与安装环节的安全技术 （2）特种设备的使用和维修安全技术 如果本单位没有维保能力，则应该委托有资质的 单位代为维保。需要强调的是：一定要委托有维 保资质的单位；使用单位与维保单位一定要签定 合同，明确维保单位要对特种设备的维保质量和 安全负责，要保证设备处于良好状况，一旦出现 故障，应保证在限定的时间内排除故障，恢复正 常运行。使用单位须和维保单位建立技术档案， 要有日常运行记录及维保记录，以备查证。 5.2 锅炉 5.2.1 锅炉基础知识 5.2.1.1 锅炉概述 锅炉，顾名思义包括“锅”和“炉”两个主要部分。“ 锅”是锅炉中盛水和蒸汽的承压部分，它的作用是 吸收“炉”中燃料燃烧放出来的热量，使水加热到 一定的温度和压力，或者转变成蒸汽。“炉”是指 锅炉中燃料燃烧的部分，它的作用是尽量地把燃 料的热能全部释放出来，传递给“锅”内介质，即 将燃料燃烧产生的热能供“锅”吸收。 5.2.1.2 锅炉分类 按蒸汽压力可以分为低压锅炉(压力2.45MPa)、 中压锅炉(压力为2.94MPa4.90MPa)、高压锅炉( 压力为7.84MPa10.8MPa)、亚临界锅炉(压力为 15.7MPa19.6MPa)和超临界锅炉(压力超过 22.1MPa)。 5.2.1.3 锅炉设备特点 1）具有爆炸危险而且破坏性极大 2）具有易损坏的恶劣工作环境 3）使用广泛并要求连续运行 5.2.2 锅炉安全管理 （1）使用定点厂家的合格产品 （2）登记档案 （3）专责管理 （4）持证上岗 （5）照章运行 （6）定期检验 （7）监控水质 （8）报告事故 5.2.3 锅炉常见事故原因及控制措施 5.2.3.1 锅炉事故特点 1）锅炉在运行中受高温、压力和腐蚀等的影响，容易造 成事故，且事故种类呈现出多种多样的形式。 2）锅炉一旦发生故障，将造成停电、停产、设备损坏， 其损失非常严重。 3）锅炉是一种密闭的压力容器，在高温和高压下工作， 一旦发生事故，将摧毁设备和建筑物，造成人身伤亡。 5.2.3.2 锅炉事故原因分析 1）超压运行 2）超温运行 3）锅炉水位过低会引起严重缺水事故；锅炉水位 过高会引起满水事故。 4）水质管理不善。锅炉水垢太厚；给水中呈酸性 ；碱性过高。 5）水循环被破坏 6）锅炉工的误操作 5.2.3.3 锅炉事故应急措施 1）锅炉一旦发生事故，启动应急预案，保护现场 ，并及时报告有关领导和监察机构。 2）发生锅炉爆炸事故时，必须设法躲避爆炸物和 高温水、汽，在可能的情况下尽快将人员撤离现 场。 3）发生锅炉重大事故时，要停止供给燃料和送风 ，减弱引风；熄灭和消除炉膛内的燃料。 5.3 压力容器 5.3.1 压力容器基础知识 5.3.1.1 压力容器概述 压力容器，泛指在工业生产中用于完成反应、传 质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承 受压力的密闭容器。 5.3.1.2 压力容器分类 （1）按压力分类 低压容器：0.1 MPaP1.6MPa。 中压容器：1.6 MPaP10MPa。 高压容器：10 MPaPl00 MPa。 超高压容器：P100 MPa。 （2）按安全技术管理角度分类 固定式容器 系指有固定的安装和使用地点，工艺条件和使用 操作人员也比较固定，一般不是单独装设，而是 用管道与其它设备相连接的容器。 移动式容器 系指一种储装容器。其主要用途是装运有压力的 气体或液化气体。 （3）压力容器的安全综合分类 根据容器的压力高低、介质的危害程度以及在生 产过程中的重要作用，可将压力容器划分为三类 。 三类压力容器 1）高压容器。 2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）。 3）中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 ，且PV乘积大于等于10 MPam3）。 4）中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 ，且PV乘积大于等于0.5MPam3）。 5）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且 PV乘积大于等于0.2MPam3）。 二类压力容器 符合下列情况之一且不在第1款之内者为二类压力 容器： 1）中压容器。 2）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介 质）。 3）低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质 或毒性程度为中度危害质）。 一类压力容器 低压容器且不在第1、第2款之内者。 5.3.1.3 压力容器结构 压力容器的本体结构形式多样，最常用的是球形 和圆筒形壳体。 （1 1）球壳）球壳 球形容器的本体是一个球壳，一般都是焊接结构 。球形容器最适宜作液化气体贮罐。 （2 2）圆筒壳）圆筒壳 圆筒形容器是使用得最为普遍的一种压力容器。 广泛用作反应、换热和分离容器。 5.3.1.4 压力容器特点 （1）冲击波及其破坏作用 压力容器因严重超压而爆炸时，其爆炸能量远大于按工作 压力估算的爆炸能量，破坏和伤害情况也严重得多。 （2）爆破碎片的破坏作用 压力容器破裂爆炸时，高速喷出的气流可将壳体反向推出 ，有些壳体破裂成块或片向四周飞散。碎片可致人重伤或 死亡。碎片还可能损坏附近的设备和管道，引起连续爆炸 或火灾，造成更大的危害。 （3）介质伤害 介质伤害主要是有毒介质的毒害。 盛装这些介质的容器破裂时，大量液体瞬间气化并向周围 大气中扩散，会造成大面积的毒害，不但造成人员中毒， 致死致病，也严重破坏生态环境，危及中毒区的动植物。 （4）二次爆炸及燃烧 当容器所盛装的介质为可燃液化气体时，容器破裂爆炸在 现场形成大量可燃蒸气，并迅即与空气混合形成可爆性混 合气，在扩散中遇明火即形成二次爆炸。 5.3.2 压力容器的安全管理 （1）容器技术档案 1）容器原始技术资料。包括容器的设计资料和容 器的制造资料。 2）容器使用记录。 容器的实际操作条件。 容器的使用情况，包括开始使用日期、每次开 停日期及变更使用条件的记录等。 容器的检验和修理记录。 由设备管理人员或容器操作人员负责按时填写并 妥善保管。 （2）技术管理制度 1）容器的专责管理。 容器专责管理人员的职责是： 贯彻执行国家有关压力容器的管理规范和安全技术规定 。 参加新建容器的验收和试运行工作。 监督检查容器的操作和维护情况。 根据定期检验制度，编制压力容器检验计划，并负责组 织贯彻执行。 负责制定主要容器的维护检修规程和容器改造、检验、 修理及报废等技术审查工作。 负责容器的登记、建档及技术资料的管理工作。 组织容器事故调查，并按规定上报。 定期向有关部门报送容器的定期检验计划和执行情况， 以及容器存在的缺陷等情况。 对容器的检验人员、操作人员和焊工等维修人员进行安 全技术教育和技术考核。 2 2）安全操作规程，应包括以下内容：）安全操作规程，应包括以下内容： 容器的正常操作方法。 容器的最高工作压力和温度。 开、停车的操作程序和注意事项。 容器运行中的检查项目和部位，可能出现异常 现象及其判断方法和应采取的紧急措施。 容器停用时的维护和检查。 5.3.3 压力容器安全技术 5.3.3.1 压力容器的安全操作 （1）基本要求 平稳操作。加载和卸载应缓慢，并保持运行期 间载荷的相对稳定。 防止超载。防止压力容器过载主要是防止超压 。 （2）容器运行期间的检查 在工艺条件方面，主要检查操作压力、操作温度、液位是否在安全操 作规程规定的范围内；检查容器工作介质的化学组成，特别是那些影 响容器安全（如产生应力腐蚀、使压力升高等）的成分是否符合要求 。 在设备状况方面，主要检查各连接部位有无泄漏、渗漏现象，容器的 部件和附件有无塑性变形、腐蚀以及其它缺陷或可疑迹象，容器及其 连接管道有无振动、磨损等现象。 在安全装置方面，主要检查安全装置以及与安全有关的计量器具是否 保持完好状态。 （3）容器的紧急停止运行 5.3.3.2 压力容器的维护保养 （1）保持完好的防腐层 （2）消除产生腐蚀的因素 （3）消灭容器的“跑、冒、滴、漏”，经常保持容 器的完好状态 （4）加强容器在停用期间的维护 （5）经常保持容器的完好状态 5.3.4 压力容器常见事故原因及控制措施 5.3.4.1 压力容器事故特点 1）压力容器在运行中由于超压、过热，或腐蚀、磨损， 而使受压元件难以承受，发生爆炸、撕裂等事故。 2）压力容器发生爆炸事故后，不但会造成设备损坏，而 且还波及到周围的设备、建筑和人群。 3）压力容器发生爆炸、撕裂等重大事故后，有毒物质的 大量外溢会造成人畜中毒的恶性事故。而可燃性物质的大 量泄漏，还会引起重大火灾和二次爆炸事故，后果也十分 严重。 5.3.4.2 压力容器事故原因分析 1）结构不合理，材质不符合要求，焊接质量不好 ，受压元件强度不够以及其它设计制造方面的原 因。 2）安装不符合技术要求，安全附件规格不对，质 量不好，以及其它安装、改造或修理方面的原因 。 3）在运行中超压、超负荷、超温，违反劳动纪律 ，违章作业，超过检验期限没有进行定期检验， 操作人员不懂技术，以及其它运行管理不善方面 的原因。 5.3.4.3 压力容器事故应急措施 1）发生重大事故时应启动应急预案，保护现场， 并及时报告有关领导和监察机构。 2）压力容器发生超压超温时要马上切断进汽阀门 ；对于无毒非易燃介质，要打开排空管排汽；对 于有毒易燃易爆介质要打开放空管，将介质通过 接管排至安全地点。 3）如果属超温引起的超压，除采取上述措施外， 还要通过水喷淋冷却以降温。 4）压力容器发生泄漏时，要马上切断进料阀及泄 漏处前端阀门。 5）易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制 ，切断电源，严禁一切用电设备运行，防止火灾 、爆炸事故产生。 5.3.4.4 压力容器事故预防处理措施 1）在设计上，应采用合理的结构；针对设备使用 工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算及 安全阀排量计算符合标准。 2）制造，修理、安装、改造时，提高焊接质量并 按规范要求进行热处理和探伤；加强材料管理， 避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。 3）在使用过程中，加强运行管理，保证安全附件 和保护装置灵活，齐全；提高操作工人素质，防 止产生误操作等现象。 4）在压力容器使用中，加强使用管理，避免操作 失误，超温、超压、超负荷运行，失检、失修、 安全装置失灵等。 5）加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施 。 5.4 气瓶安全管理 5.4.1 气瓶安全管理 （1）气体充装 （2）气瓶使用和维护 1）防止气瓶受热升温。 2）正确操作、合理使用。开阀时要慢慢开启，防止产生 静电；开阀时不能用钢搬手敲击瓶阀，以防产生火花。氧 气瓶的瓶阀及其它附件都禁止沾染油脂；手或手套上和工 具上沾染有油脂时不要操作氧气瓶。氧气和可燃气体的减 压器不能互相换用。气瓶使用到最后时应留有余气，以防 混入其它气体或杂质。 3）加强维护。瓶内混有水分常会加速气体对气瓶内壁的 腐蚀，特别是氧、氯、一氧化碳等气体，盛装这些气体的 气瓶在装气前，尤其是在进厂水压试验以后，应该进行干 燥。 （3）气瓶运输 1）防止气瓶受到剧烈振动或碰撞冲击 2）防止气瓶受热或着火 5.4.2 气瓶安全技术 一般把容积不超过l000升（常用的为35-60升）， 用来盛装压缩气体、液化气体或溶解气体的瓶式 容器称作气瓶。 5.4.2.1 气瓶的充装 5.4.2.2 气瓶的运输与储存 （1）气瓶运输 （2）气瓶储存 对气瓶库房的要求。库房的建筑，必须符合环保、防火 、防爆等有关国家标准、规范、规程的要求。 气瓶入库储存前的检查。对于储存多种气体的储存库， 应按气体种类分别建立登记簿。 气瓶入库储存。气瓶入库储存，应符合下列要求： a）气瓶的储存应有专人负责管理。相关人员应经过安全 技术培训。 b）入库的空瓶与实瓶应分别放置，并有明显标志。 c）毒性气体气瓶及瓶内气体相互接触能引起燃烧、爆炸 、产生毒物的气瓶，应分室存放，并在附近设置防毒用具 或灭火器材。 d）气瓶入库后，一般应直立储存于指定的栅栏内，并用 链条等物将气瓶加以固定，以防气瓶倾倒；对于卧放的气 瓶，应妥善固定，防止其滚动；如需堆放，其堆放层数不 应超过五层，且气瓶的头部朝向同一方向。 e）为使先入库或临近定期检验日期的气瓶优先发放，应 尽量将这些气瓶存放在一起，并在栅栏的牌子上注明入库 或定期检验的日期。 f）对于限期储存的气体及不宜长期存放的气体，如氯乙 烯、氯化氢、甲醚等，均应注明存放期限。对于容易起聚 合反应或分解反应的气体，必须规定储存期限，并予以注 明，同时应避免放射性放射源。 g）气瓶在存放期间，特别是在夏季，应定时测试库内的 温度和湿度，并作记录。 h）气瓶在库房内应摆放整齐，数量、号位的标志要明显 。 i）毒性气体或可燃性气体气瓶入库后，要连续23天定时 测定库内空气中毒性或可燃性气体的浓度。 j）发现气瓶漏气，首先应根据气体性质做好相应的人体 保护，关闭瓶阀。 k）定期对库房内外的用电设备和库房通风设备，以及气 瓶搬运工具和栅栏的牢固性进行检查。对库房用的防火和 防毒器具也应定期进行检查。 5.4.2.3 气瓶的安全使用 （1）气瓶使用前的检查。发现下列情况之一者， 不得接受： 1）气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的。 2）气瓶的颜色标记与所需的气体不符，或者颜色标记模 糊不清。 3）瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷。 4）瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需的气体 性质不符或螺纹受损的。 5）在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的。 6）气瓶不能直立、底座松动、倾斜的。 7）气瓶